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就整体性能而言，技术、工业信息安全、故障安全和系统性能都有显著提高。为实现效率的提高，该系列在设计、处理、系统诊断以及TIA博途的工程设计方面都有进一步的改善。

　　系统性能：高水平的系统性能和快速信号处理能够极大地缩短响应时间，加强控制能力。为达到这一目的，SIMATIC S7-1500设计有高速背板总线，具有高波特率和高效的传输协议。点到点的反应时间不到500微秒，位指令的运算时间快可达10纳秒之内（因CPU而异）。CPU 1511和CPU 1513控制器设置有两个Profinet端口，CPU 1516控制器设置有三个端口：其中两个与现场级通讯，第三个用于整合至企业网络。Profinet IO IRT可以保证确定的反应时间和高精度的系统响应。此外，集成Web服务器支持非本地系统和过程数据查询，以实现诊断的目的。

　　工艺：在现场工艺方面，SIMATIC S7-1500标准化的运动控制功能使其与众不同。这使得模拟量和Profidrive兼容驱动不需要其它模块就可以实现直接连接，支持速度和定位轴，以及编码器。按照PLCopen进行标准化的块简化了Profidrive兼容驱动的连接。为使驱动和控制器实现高效快速调试，用户可以执行Trace功能，对程序和动作应用进行实时诊断，从而优化驱动。另一个集成工艺功能是PID控制，可用方便配置的块确保控制质量。控制参数可以自整定。

　　工业信息安全：SIMATIC S7-1500工业信息安全集成的概念从块保护延伸至通讯完整性，帮助用户确保应用安全。集成的专有知识保护功能，如防止机器拷贝，能够帮助防止未授权的访问和修改。SIMATIC存储卡用于防拷贝保护，将单个块关绑定至原存储卡的序列号，从而确保程序仅能通过配置过的存储卡运行，而不能被复制。访问保护功能防止对应用进行未经授权的配置修改，可以通过给不同的用户组分配不同的授权级别来实现这一功能。专有的数据校验机制可识别修改过的工程数据，从而实现例如保护通过未授权操作传输到控制器的数据等功能。